在金刚石半导体中，输出功率值为全球最高，在所有半导体中也仅次于氮化镓产品的约2090兆瓦。与作为新一代功率半导体的碳化硅（SiC）产品和氮化镓（GaN）产品相比，金刚石半导体耐高电压等性能出色，电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。金刚石功率半导体的耐热性和抗辐射性也很强，到2050年前后，有望成为人造卫星等所必需的构件。
浙商证券王华君等人在2022年8月13日发布的研报中表示，半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料。耐高压、大射频、低成本、耐高温，多重特性助推金刚石成下一代半导体材料。金刚石禁带宽度5.5eV超现有氮化镓、碳化硅等，载流子迁移率也是硅材料的3倍，同时金刚石在室温下有极低的本征载流子浓度，且具备优异的耐高温属性。
CVD法制备人造金刚石因其耐高压、大射频、低成本、耐高温等诸多优势，被普遍认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件最优材料，根据原子排列方式不同又分为多晶金刚石及单晶金刚石。展望未来，CVD法人造金刚石可通过晶圆拼接方式制作大面积单晶晶圆，作为半导体芯片衬底可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性能，制造第四代“终极半导体”。
王华君指出，随着5G通讯时代全面展开，金刚石单晶材料在半导体、高频功率器件中的应用日益凸显，目前全球各国都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作，其中日本已成功研发超高纯2英寸金刚石晶圆量产方法，其存储能力相当于10亿张蓝光光盘。
在过去相当长的一段时间里，功率半导体市场一直由欧、美、日等外资巨头牢牢占据着主导地位，随着近年来新能源汽车的发展，许多本土企业也纷纷入局。放眼市场，不论是传统Si功率器件IGBT、MOSFET，还是以SiC、GaN等为代表的第三代半导体，国内都有企业布局。
功率半导体品类众多，市场规模高达452 亿美元
从发展历程来看，20世纪50年代，功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统；20世纪60至70年代，晶闸管等半导体功率器件快速发展；20世纪70年代末，平面型功率MOSFET发展起来；20世纪80年代后期，沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世，半导体功率器件正式进入电子应用时代；20世纪90年代，超结MOSFET逐步出现，打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求。
技术演进方面，随着社会电气化程度的不断提高，功率半导体器件从早期简单的二极管逐渐向高性能、集成化方向发展。从结构和等效电路图看，为满足更广泛的应用需求和复杂的应用环境，器件设计及制造难度逐渐提高。
以功率MOSFET为例，技术驱动的性能提升主要包括三个方面：更高的开关频率、更高的功率密度以及更低的功耗。为了实现更高的性能指标，MOSFET器件主要经历了工艺进步、器件结构改进与使用宽禁带材料等几个方面的演进。在制造工艺上，线宽制程从10 微米缩减至0.15-0.35 微米，提升了功率器件的密度、品质因数（FOM）以及开关效率；在器件结构改进方面，功率器件经历了平面（Planar）、沟槽（Trench）、超级结（Super Junction）等器件结构的变化，进一步提高了器件的功率密度和工作频率；而在材料方面，新兴的第三代半导体功率器件采用了碳化硅（SiC）、氮化镓(GaN)材料，进一步提升了器件的开关特性、降低了功耗，也改善了其高温特性。
发展至今，按照类别的不同，功率半导体逐渐形成了功率IC 和功率器件两大类。其中，MOSFET和IGBT属于电压控制型开关器件，相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件，具有易于驱动、开关速度快、损耗低等特点，逐渐成为功率器件的主流产品，目前二者合计占比约为71%。
市场规模方面，根据Omdia的数据，2020年全球功率半导体市场规模达到 452 亿美元，其中功率 IC 市场规模为 243 亿美元，功率器件市场规模为 209 亿美元。功率器件中，二极管、晶闸管、BJT、功率 MOS 和 IGBT 的市场规模分别为 38.7 亿美元、4.7 亿美元、18.1 亿美元、81 亿美元和 66.5 亿美元。随着“双碳”政策的逐步推进，据其预测到2024年全球功率半导体市场规模达到522亿美元。
作为全球最大的功率半导体消费国，2020年中国功率半导体市场规模达到172 亿美元，占全球市场比例高达38%。预计未来中国功率半导体将继续保持平稳增长，2024 年市场规模有望达到206 亿美元。
国产功率半导体，开启黄金十年
IGBT市场爆发
2022年中国IGBT产业进入爆发期。
根据中国汽车工业协会最新统计显示，2022年中国新能源汽车持续爆发式增长，产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9%和93.4%，连续8年保持全球第一。
IGBT作为新能源汽车核心零部件，需求量持续高涨。IGBT芯片厂商包括英飞凌和安森美等，这些大厂的交期平均都在一年以上，同时海外如欧洲和美国的电动车市场也开始进入高速增长期，他们会优先保障本土供应。因此，在供需偏紧的情况下，国产IGBT厂商在车载IGBT领域的替代进程加速。
2021年底，时代电气、士兰微和华虹半导体等厂商的IGBT产能相继投产，相关企业利润也迅速增厚。比如：斯达半导、士兰微、比亚迪半导体、时代电气、宏微科技、华润微、新洁能等半导体企业IGBT业务均实现了极大提升，车规级IGBT产品在市场上也实现了极大突破。
根据DIGITIMES Research统计与分析，2022年IGBT因电动车与光伏发电市场的强劲需求，在供应端产能有限的情况下，整体供需缺口达13.6%。对于中国市场来说，IGBT是近年来半导体和电动汽车的布局热点，不过至今车规级IGBT产品国产化率仍然较低。
MOSFET营收超亿
MOSFET器件具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好等特点，广泛应用于低中高压的电路中，是覆盖电压范围最广，下游应用最多的功率器件之一。
随着新能源汽车加速发展，汽车功率器件供应缺口拉大，以及以瑞萨为代表的大厂逐步退出中低压 MOSFET 部分市场。在供给优化与需求增加的双重驱动下，国产车规级功率器件厂商开始加速进入汽车供应链。
目前士兰微、安世半导体在 MOSFET 市场份额上位列国内厂商前列。此外，华润微、扬杰科技、苏州固锝、华微电子、新洁能、东微半导、捷捷微电等国内厂商近年来在车规级 MOSFET 领域持续发展。
以士兰微、华润微、扬杰科技为代表的 IDM 公司已覆盖高压超级结产品，并逐步扩大产品占有率：士兰微已完成 12 英寸高压超结 MOS 工艺平台开发；华润微2022年Q1高压超结产品收入超亿元；扬杰科技2022年Q1汽车 MOS 订单实现大幅增长。
在设计公司端，东微半导、新洁能为代表的 MOSFET 厂商发展迅速：东微半导 2022年Q1高压超结 MOS 产品收入占比达 78.1%，车载充电机收入占比超14%；新洁能2022年Q1 超结MOS 收入近亿元(占11.5%)，汽车电子收入占比达 13%。
SiC持续加码
SiC作为第三代半导体材料，具有比硅更优越的性能。不仅禁带宽度较大，还兼具热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射性能强、热稳定性和化学稳定性好等优良特性。
SiC器件广泛用于光伏逆变器、工业电源和充电桩市场，已成为中国功率半导体厂商的必争之地。目前斯达半导车规级 SiC MOSFET 模块开始大批量装车应用，并新增多个使用车规级 SiC MOSFET 模块的主电机控制器项目定点；三安光电、华润微等企业在 SiC 二极管、SiC MOSFET 等器件领域已逐步实现产品系列化；士兰微、闻泰科技等企业也积极布局 SiC 器件研发，并已取得阶段性进展。
面对市场需求转变，功率半导体被认为是中国半导体产业崛起的可能突破口之一，中国厂商也投入了大量资金进行布局，相关计划也陆续传出进度更新的消息。
